她操控著收起飛劍,向趙青介紹起了近期最重要的研究之一,“核聚變與太陽真火的關聯性”:
“相互對照之下,我個人的推測是,影響太陽真火生成的因素中,等離子體的密度很可能是這其中的關鍵,勝過溫度……”
“例如典型的iter,就比大氣密度低好幾個數量級,遠不及太陽核心的1.5x10^5kg/3,畢竟后者的壓強可是足足2445億個大氣壓,超過前者千億倍不止……”
“此外,聚變反應的路徑差異,或許也為它提供了幾個數量級的貢獻——太陽的氕氕、氕氘、氦3氦3等pp鏈及其分支反應,尤其是前兩者,量子隧穿的主導,以及光子從日核產生至抵達光球層的漫長時間,均與實驗室瞬間完成的、以氘氚為主的聚變過程,存在著根本性的環境差異。”
“關于密度上的問題,激光點火裝置已初步完成了相關驗證,表明該因素的確跟真火生成效率的提升存在強關聯,雖仍難以復現太陽內核那等極端的引力壓縮環境,但勉強達到了萬分之一的水平,只可惜……”
“可惜q值實在太低,僅0.01上下,綜合來說,只有百萬分之一的產率。”
趙青在另一邊隨意接口:“還不如直接炸些氫彈,雖然生成的太陽真火絕大部分都被沖散難以收集,但起碼成本低廉,可以用來正常發電。”
“……換一個角度,把太陽真火注入聚變堆內、進行催化的試驗,結果怎么樣了?”
“在早期的試驗堆中,僅表現出了十萬分之一左右的功率增幅……”
施夷光想了想,回道:“后續經過屏蔽層的重新設計,太陽真火被光壓輻射‘吹’出鈹鎢復合層的狀況基本消失,解決了外泄,就上升了數百倍。”
“應該也是等離子體密度的問題,”趙青微微一笑,“任何催化作用的基礎,都建立在‘粒子’碰撞的頻率上……但除了宏觀的物質密度,我們或許更應關注微觀尺度的‘有效相互作用密度’,太陽氣場的相干振蕩。”
施夷光目光微凝,身后懸浮的晶屏迅速切換出復雜的量子力學模型和粒子碰撞模擬圖:
“微觀尺度?你是說……反應截面?或者說,如何讓粒子‘感覺’到彼此更‘近’,即使物理距離并未改變?就像是μ子那樣?”
她立即聯想到了μ-代替電子,縮短原子核間的距離,從而屏蔽了大部分正電原子核之間的庫倫勢壘,降低了聚變反應難度的例子。
“正是如此。”
趙青贊許道,“常規的聚變研究聚焦于提高離子溫度(t)來克服庫侖勢壘,但這在工程上存在極限,可太陽真火本身蘊藏的元氣法則,在特定的振蕩頻率下,卻能夠直接影響粒子間的相互作用勢。”
晶屏上公式流轉,一個描述兩帶電粒子間庫侖勢的公式被高亮標注:
v(r)=(1/(4πe?))(z?z?e2/r)
“關鍵在于這里,”她繼續講解道:“太陽真火可以跟虛光子耦合,進行極短程的灮炁交換,在微觀層面修正質子的有效電荷,或者說,在其周圍形成一個臨時的、由高度有序的太陽之氣構成的‘屏蔽云’。”
公式隨之變化,z?和z?被替換為z?_eff和z?_eff,且其數值顯著小于正常原子序數。
“有效電荷的降低,直接導致庫侖排斥勢壘(v_b)的大幅降低。”
趙青進一步解釋,“你看,勢壘高度v_b∝z?z?。即使z_eff只減小一點點,帶來的勢壘高度、寬度降低,也是極為顯著的。”
施夷光迅速接話:“勢壘降低,意味著發生量子隧穿效應所需的能量降低,或者說,在相同溫度下,隧穿概率呈指數級增長!反應速率r不再僅僅依賴于exp(-√(e_g/(k_bt)))這種艱難跨越勢壘的形式……”
“沒錯。”